DDR带宽计算带宽计算( 二 ) _云知道

1/β 曲线上有 3 个关注点。首先，在以下频率位置有一个零点：

在该频率以上， 1/β 曲线以每十倍频程 20dB 的速率增加。接下来，在公式 2 频率位置有一个极点：

这会导致 1/β 曲线“变平” 。最后， 1/β 曲线将在以下频率位置与 AOL 曲线相交：

在公式 5 中， fGBW 是运算放大器的单位增益带宽。为保持稳定性， AOL 曲线必须在 1/β 曲线变平时与 1/β 曲线相交（假设是一个单位增益稳定的运算放大器）。如果 AOL 曲线在 1/β 曲线上升时与 1/β 曲线相交（如图 4 中虚线所示），电路可能会震荡。这可为我们带来以下规则：

将 fI 和 fp 的公式带入该规则，并求解单位增益带宽，我们可得到以下实用公式：

公式 5 消除了为互阻抗放大器设计选择运算放大器时的一道难题。选择具有足够带宽的运算放大器，不但可确保获得足够的信号带宽，而且还有助于避免潜在的稳定性问题。
设计实例
现在，我把这个过程运用在设计实例中，并对比采用两个运算放大器时的电路性能。一个运算放大器符合我们所计算的增益带宽要求，另一个不符合。
首先，我们计算可使电路稳定并达到带宽目标的最大反馈电容：

下一步，我们将确定放大器反相输入端电容。由于我们还没有为电路选择运算放大器，因此我们不知道 CD 和 CCM2 的值。记住，我在第 1 部分中建议将 10pF 作为该电容的合理电容估计值。

最后，我们可计算运算放大器的增益带宽要求：

相位裕度对比
相位裕度是一个稳定性指标，可在环路增益等于 0dB 的位置将放大器环路增益 (AOL * β) 相位与 180 度相比。0 度相位裕度表明负反馈已经变成正反馈，说明系统不稳定。
相位裕度可使用第 2 部分（图 1）的电路进行测量，其可中断反馈环路。在 AOL * β 电压幅值等于 0dB 的频率位置可测量 AOL * β 电压的相位（Vout 探针）。

重复 OPA313 的这一分析可得到 31.65 度的相位裕度。从技术上讲，该部分在这一相位裕度下是稳定的，但它不会被视为稳定的设计。如果生产了大量这样的电路，有一些可能会因运算放大器技术参数的容差问题而不稳定。
阶跃响应对比
降低的相位裕度还会产生其它影响。例如，它可导致电路阶跃响应中的过冲和振铃问题。为说明这种影响，我使用瞬态仿真在电路输入端应用了 1uA 电流阶跃 (IG1) ，并测量了趋稳到 0.1% 理想值所需的时间。